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Punto de navegación

Puntos de navegación y viento aparente aproximado para un velero convencional con amura a estribor. El rumbo es la dirección de desplazamiento de una embarcación a vela en relac...

Puntos de navegación y viento aparente aproximado para un velero convencional con amura a estribor.

El rumbo es la dirección de desplazamiento de una embarcación a vela en relación con la dirección real del viento sobre la superficie.

Los principales rumbos de navegación corresponden aproximadamente a segmentos de 45° de un círculo, comenzando con 0° directamente contra el viento. Para muchas embarcaciones de vela, 45° a cada lado del viento es una zona de exclusión , donde una vela no puede movilizar potencia del viento. Navegar en un rumbo lo más cercano posible al viento —aproximadamente 45°— se denomina ceñida , un rumbo de navegación en el que las velas están de ceñida . A 90° de distancia del viento, una embarcación navega de través . El rumbo de navegación entre ceñida y de través se denomina ceñida . A 135° de distancia del viento, una embarcación navega de popa . A 180° de distancia del viento (navegando en la misma dirección que el viento), una embarcación navega a favor del viento . [ 1 ]

Un rumbo determinado (ceñida, ceñida, través, popa y a favor del viento) se define en referencia al viento real : el viento percibido por un observador estacionario. La fuerza motriz y, por lo tanto, la posición adecuada de las velas, se determina mediante el viento aparente : el viento relativo a un observador en la embarcación. [ 1 ] [ 2 ] El viento aparente es el efecto combinado de las velocidades del viento real y de la embarcación. [ 1 ]

Una vela con el flujo de aire paralelo a su superficie, pero inclinada con respecto al viento aparente, se comporta sustancialmente como un ala , con la sustentación como una fuerza perpendicular a su superficie. Una vela con el viento aparente perpendicular a su superficie se comporta sustancialmente como un paracaídas, con la resistencia aerodinámica como fuerza dominante. A medida que una embarcación de vela pasa de navegar de ceñida a navegar a favor del viento, la fuerza de sustentación disminuye y la fuerza de resistencia aumenta. Al mismo tiempo, la resistencia al movimiento lateral necesaria para mantener la embarcación en rumbo también disminuye, junto con la fuerza de vuelco lateral. [ 1 ]

Existe una zona de aproximadamente 45° a cada lado del viento real, donde una vela no puede generar sustentación, denominada "zona de exclusión". El ángulo que abarca la zona de exclusión depende de la eficiencia aerodinámica de las velas de la embarcación y de la resistencia lateral de la misma en la superficie (debido a los hidroalas , los estabilizadores o una quilla en el agua, los patines sobre el hielo o las ruedas en tierra ). Una embarcación que permanezca en su zona de exclusión se detendrá por completo; quedará "encadenada". [ 2 ]

Los rumbos de navegación

Los rumbos de navegación reconocidos se juzgan en relación con la dirección del viento verdadero. Las subcategorías de estas dos situaciones incluyen:

  • Navegando contra el viento , una embarcación de vela apunta directamente hacia barlovento en medio de la zona prohibida , donde las velas no pueden generar potencia.
  • Navegar de ceñida significa que un barco navega con el ángulo más agudo posible respecto al viento sin entrar en la zona prohibida, donde no es posible navegar.
  • Alcanzando , incluyendo:
    • Ligera ceñida : entre ceñida y de través.
    • Alcance transversal : la embarcación tiene el viento verdadero en ángulo recto con respecto a su dirección (en su costado).
    • Alcance amplio : el viento verdadero viene de atrás, pero no directamente de atrás.
  • Navegar a favor del viento, donde la embarcación tiene el viento soplando directamente desde atrás.
Un velero en tres puntos de navegación
Las olas indican la dirección real del viento . La bandera indica la dirección aparente del viento . El viento real también puede indicarse mediante un indicador de viento fijo (bandera, manga de viento, etc., que no esté sujeto a la embarcación ni a ningún objeto en movimiento).

Contra el viento

Barcos de hielo amarrados en grilletes, con las velas sueltas y sin generar energía, ondeando como una bandera.

El rango de direcciones contra el viento donde una embarcación no puede navegar se llama zona de exclusión . [ 3 ] Una embarcación no puede navegar directamente contra el viento, ni en un rumbo demasiado cercano a la dirección de donde sopla el viento, porque las velas no pueden generar sustentación en esta zona de exclusión. Una embarcación que pasa por la zona de exclusión para cambiar de amura de un lado a otro, debe mantener el impulso hasta que sus velas puedan obtener potencia en el otro lado. Si permanece en la zona de exclusión, se detendrá y quedará en rumbo fijo . [ 4 ] Esto se llama falta de estays . Para recuperarse, esa embarcación normalmente debe volver a su amura original y ganar suficiente velocidad para completar la maniobra. [ 5 ] [ 6 ] La extensión de la zona de exclusión depende de la eficiencia de las velas de una embarcación y su resistencia al movimiento lateral en el agua (usando una quilla o foils) sobre hielo o en tierra, normalmente en un ángulo entre 30 y 50 grados con respecto al viento. [ 4 ]

Se dice que una embarcación detenida en la zona prohibida está encadenada. Un velero de aparejo cuadrado encadenado accidentalmente es arrastrado hacia atrás con las velas golpeadas contra el mástil [ 7 ] o inclinado hacia atrás si es deliberado. [ 8 ] En cualquier caso, la embarcación detenida será empujada hacia atrás, lo que con el posicionamiento adecuado del timón permite que la embarcación apunte fuera de la zona prohibida y reanude el movimiento hacia adelante, una vez que las velas puedan generar potencia. [ 9 ] Los barcos de hielo a menudo se estacionan encadenados con un freno aplicado al hielo para evitar el movimiento. Para comenzar a navegar, la embarcación se guía hacia un lado y se aborda, una vez que la vela puede generar potencia. [ 10 ]

Ceñido

Se dice que una embarcación navega de ceñida cuando sus velas están tensadas y actúan prácticamente como un ala , aprovechando la sustentación para impulsarla hacia adelante en un rumbo lo más cercano posible al viento, según lo permita la vela. Este rumbo permite que la embarcación navegue contra el viento, en diagonal a la dirección del viento. [ 4 ]

Cuanto menor sea el ángulo entre la dirección del viento real y el rumbo de la embarcación, mayor será la ceñida de la misma . Se dice que una embarcación que puede ceñir más o navegar más rápido contra el viento es más apta para navegar en condiciones meteorológicas adversas . [ 11 ] El efecto de pellizco se produce cuando el rumbo de una embarcación se acerca a la zona de no navegación y su velocidad disminuye bruscamente. [ 4 ]

Navegando contra el viento

Navegando contra el viento en una embarcación más (azul) y menos (roja) meteorológica.

Para navegar contra el viento, las embarcaciones deben zigzaguear en la dirección del viento, lo que se denomina ceñida . Cuanto más alto pueda apuntar una embarcación contra el viento, menor será su "rumbo efectivo" hacia un destino contra el viento. [ 12 ] Ceñida, una embarcación alterna entre tener el viento de babor y estribor (la amura de babor y estribor). Cambiar de una amura a otra, girando en la dirección del viento, se denomina virar o trasluchar . [ 13 ]

Alcanzando

Una embarcación que navega con el viento real de costado (dentro de ciertos límites) navega de través . [ 4 ] El viento fluye sobre la superficie de la vela, creando sustentación (como un ala) para impulsar la embarcación. Debido a que la sustentación es más potente que la resistencia en este punto de navegación, las embarcaciones de vela alcanzan sus velocidades máximas navegando de través. [ 12 ] Diversas embarcaciones de vela de alto rendimiento navegan más rápido navegando de través con las velas de ceñida a velocidades varias veces superiores a la velocidad del viento real. Dependiendo del ángulo del viento real con respecto al rumbo de navegación, un rumbo de través puede ser cerrado , transversal o amplio , como se indica a continuación:

  • Un rumbo de través es un rumbo más cercano al viento real (más a barlovento) que un rumbo de través, pero por debajo de un rumbo de ceñida; es decir, cualquier ángulo entre un rumbo de través y un rumbo de ceñida. Las velas se triman (se tensan hacia la línea central del casco), pero no tanto como para un rumbo de ceñida.
  • Una ceñida transversal se produce cuando el viento verdadero está en ángulo recto con la dirección del movimiento (llamado así porque el viento es paralelo a las vigas transversales del casco, si las hay; véase viga ).
  • Navegar de través se produce cuando el viento sopla desde atrás de la embarcación en ángulo. Esto representa un rango de ángulos de viento, entre navegar de través y navegar a favor del viento (véase el siguiente párrafo). En un velero (pero no en un barco de hielo), las velas se despliegan, aunque no tanto como en una navegación a favor del viento. Si la embarcación se orienta aún más a favor del viento, las velas dejan de funcionar prácticamente como alas.

Corriendo a favor del viento

Navegando a favor del viento o con el viento a favor , las velas generan potencia principalmente mediante la resistencia (como un paracaídas) con el viento real directamente detrás de la embarcación. [ 4 ] Una embarcación que navega más a favor del viento que con un rumbo de través no puede alcanzar una velocidad mayor que la del viento real.

Sin embargo, las embarcaciones de vela de mayor rendimiento alcanzan una mayor velocidad aprovechando el viento de popa, navegando con el rumbo más amplio que resulte más eficiente para esa embarcación en particular y trasluchando según sea necesario. La mayor velocidad compensa la mayor longitud del recorrido. Por ejemplo, si una embarcación navega alternativamente en direcciones de 45° con respecto a la dirección del viento de popa, navegará √2 ( ≈1,4 ) veces más lejos que si navegara directamente a favor del viento. Sin embargo, siempre que pueda navegar a más de 1,4 veces su velocidad en dirección directa a favor del viento, la ruta indirecta le permitirá llegar antes al punto elegido. [ 14 ] [ 15 ]

Las embarcaciones que navegan a favor del viento aumentan la potencia de las velas al incrementar el área total expuesta al viento de popa, a veces desplegando velas que se adaptan bien al propósito, como un spinnaker en una embarcación con aparejo de proa a popa. Otra técnica consiste en colocar el foque a barlovento (opuesto a la vela mayor) —llamado «ala sobre ala» o con otros términos— para una embarcación con aparejo de proa a popa que navega directamente a favor del viento. [ 4 ] Con vientos flojos, ciertas embarcaciones con aparejo cuadrado pueden izar velas de estay , velas que se extienden hacia afuera desde las vergas , para crear una mayor superficie vélica para rumbos de navegación, desde la popa hasta el ceñido. [ 16 ] [ 17 ]

A favor del viento

Velas para aparejo longitudinal y aparejo cuadrado en uso a favor del viento.

Viento real versus viento aparente

El viento real ( VT ) se combina con la velocidad de la embarcación ( VB ) para formar la velocidad del viento aparente ( VA ); la velocidad del aire que experimentan los instrumentos o la tripulación en una embarcación en movimiento. La velocidad del viento aparente proporciona la fuerza motriz para las velas en cualquier rumbo. El viento aparente es igual a la velocidad del viento real para una embarcación detenida; puede ser más rápido que la velocidad del viento real en algunos rumbos, o puede ser más lento, por ejemplo, cuando una embarcación navega a favor del viento. [ 18 ]

Efecto del viento aparente sobre las embarcaciones de vela en tres puntos de navegación.

La embarcación A navega de ceñida. La embarcación B navega de través. La embarcación C navega de popa. La velocidad de la embarcación (en negro) genera un componente de viento aparente igual y opuesto (no mostrado), que se suma al viento real para formar el viento aparente.

La velocidad de los veleros en el agua está limitada por la resistencia que produce el arrastre del casco. Los barcos de hielo suelen tener la menor resistencia al movimiento hacia adelante de todas las embarcaciones de vela; [ 2 ] en consecuencia, un velero experimenta un rango más amplio de ángulos de viento aparente que un barco de hielo, cuya velocidad suele ser lo suficientemente alta como para que el viento aparente provenga de unos pocos grados a un lado de su rumbo, lo que requiere navegar con la escota recogida en la mayoría de los rumbos. En los veleros convencionales, las velas se ajustan para crear sustentación en aquellos rumbos donde es posible alinear el borde de ataque de la vela con el viento aparente. [ 4 ]

En un velero, el rumbo afecta significativamente la fuerza lateral a la que está sometido. Cuanto más se orza el barco contra el viento, mayor será la fuerza lateral, lo que resulta en un aumento tanto de la deriva como de la escora. La deriva, el efecto del movimiento lateral del barco a través del agua, puede contrarrestarse mediante una quilla u otros elementos hidrodinámicos, como la orza , la quilla central, el timón y la quilla de popa. La fuerza lateral también induce la escora en un velero, la cual es contrarrestada por la forma y configuración del casco (o cascos, en el caso de los catamaranes) y el peso del lastre, y puede ser contrarrestada aún más por el peso de la tripulación. A medida que el barco se orza contra el viento, la fuerza lateral y las fuerzas necesarias para contrarrestarla se reducen. [ 19 ] En los barcos de hielo y los yates de arena , las fuerzas laterales son contrarrestadas por la resistencia lateral de las palas sobre el hielo o de las ruedas sobre la arena, y por la distancia entre ellas, lo que generalmente evita la escora. [ 14 ]

Véase también

Referencias

  1. 1 2 3 4 Rousmaniere, John (7 de enero de 2014). El libro de navegación de Annapolis . Smith, Mark (Mark E.) (Cuarta  ed.). Nueva York. págs. 47–49 . ISBN  978-1-4516-5019-8OCLC 862092350 {{cite book}}: CS1 mantenimiento: falta el editor de ubicación ( enlace )
  2. 1 2 3 4 Kimball, John (2009). Física de la navegación . CRC Press. pág. 296. ISBN  978-1466502666.
  3. Cunliffe, Tom (2016). The Complete Day Skipper: Skippering with Confidence Right From the Start (5.ª ed.). Bloomsbury Publishing. p. 208. ISBN   9781472924186.
  4. 1 2 3 4 5 6 7 8 Jobson, Gary (2008). Fundamentos de la navegación . Nueva York: Simon and Schuster. págs. 72–75 . ISBN  9781439136782.
  5. "Términos de navegación que necesitas saber" . asa.com . 27 de noviembre de 2012. Consultado el 19 de abril de 2018 .
  6. Cunliffe, Tom (1994). The Complete Yachtmaster . Londres: Adlard Coles Nautical. págs. 43, 45. ISBN  0-7136-3617-3.
  7. "Navegando por los mares del lenguaje náutico - Blog de OxfordWords" . oxforddictionaries.com . 30 de junio de 2014. Archivado del original el 6 de julio de 2014. Consultado el 19 de abril de 2018 .
  8. "NAVEGANDO CONTRA VIENTO". Libro de texto de navegación . Publicado originalmente por "SMITH & MCDOUGAL, ELECTROTYPERS"; copia digital publicada por la Historic Naval Ships Association. 1891.{{cite book}}: |website=ignorado ( ayuda )
  9. Jobson, Gary (8 de septiembre de 2008). Fundamentos de la navegación a vela . Simon and Schuster. págs. 46–48 . ISBN  978-1-4391-3678-2.
  10. Harris, William (5 de octubre de 2009). "Cómo funciona la navegación en hielo" . HowStuffWorks . Consultado el 28 de febrero de 2022 .
  11. Jett, Stephen C. (2017). Ancient Ocean Crossings: Reconsidering the Case for Contacts with the Pre-Columbian Americas . University of Alabama Press. p. 528. ISBN  9780817319397.
  12. 1 2 "¿Cuál es el punto de navegación más rápido?" . 16 de septiembre de 2020.
  13. Kemp, Dixon (1882). Manual de navegación a vela en yates y barcos . H. Cox. pp. 97. fetch . 
  14. 1 2 Bethwaite, Frank (2007). Navegación de alto rendimiento . Adlard Coles Nautical. ISBN 978-0-7136-6704-2.
  15. Batchelor, Andy; Frailey, Lisa B. (2016). Cruising Catamarans Made Easy: The Official Manual For The ASA Cruising Catamaran Course (ASA 114) . American Sailing Association. p. 50. ISBN  9780982102541.
  16. King, Dean (2000). Un mar de palabras (3.ª ed.). Henry Holt. pág. 424. ISBN   978-0-8050-6615-9.
  17. Luce, Stephen Bleecker (1868). Seamanship, Compiled from Various Authorities, and Illustrated with Numerous Original and Select Designs, for the Use of the United States Naval Academy . D. van Nostrand. pp. 190– 472. 
  18. Jobson, Gary (1990). Tácticas de campeonato: Cómo cualquiera puede navegar más rápido, con más inteligencia y ganar regatas . Nueva York: St. Martin's Press. 323 págs . ISBN  0-312-04278-7.
  19. Marchaj, CA (2002), Sail Performance: Techniques to Maximize Sail Power (2.ª ed.), International Marine/Ragged Mountain Press, p. 416, ISBN   978-0071413107

Bibliografía

  • Rousmaniere, John, El libro de navegación de Annapolis , Simon & Schuster, 1999
  • Chapman Book of Piloting (varios colaboradores), Hearst Corporation, 1999
  • Herreshoff, Halsey (editora consultora), Manual del marinero , Little Brown and Company, 1983
  • Seidman, David, El marinero completo , International Marine, 1995
  • Jobson, Gary, Fundamentos de la navegación a vela , Simon & Schuster, 1987